Belastningen vid tryck vinkelrätt mot fiberriktningen är ett problem vid höga träbyggnader med träregelstomme vid till exempel mötet mellan regel och syll. Ettmaterial som blivit alltmer populärt i Sverige är korslimmat trä, som benämns som KL-trä, där lameller korsvis limmas samman till en skiva. Experiment har tidigare utförts på materialet och det har visat att en bräda av KL-trä, som idag inte tillverkas, klarar ett högre stämpeltryck än en vanlig bräda av konstruktionsvirke, vilket skulle kunna vara en lösning på problemen vid tryck vinkelrätt fiberriktningen i höga träbyggnader. Syftet med detta examensarbete är att bestämma KL-träets karakteristiska tryckkraftskapacitet och tryckhållfasthet för två uppställningar av KL-trä där andelar vinkelräta och parallella lameller som belastas i tvärsnittet skiljer sig åt. Det undersöks också hur lasten fördelar sig på lamellerna som belastas parallellt med fiberriktningen och vinkelrätt mot fiberriktningen i en bräda av KL-trä samt att teoretiska beräkningar av tryckkraftskapaciteten utfördes i mitten och i änden på brädan. Examensarbetet omfattades av tre olika metoder där standarden SS-EN 408 för tryck vinkelrätt mot fiberriktningen användes för att bestämma tryckkraftskapacitet och tryckhållfasthet för de två uppställningarna av KL-trä genom materialtester i en hydraulisk press. Lastfördelningen mellan lamellerna i en KL-trä bräda undersöktes genom stämpeltrycktester i änden på brädan och återspeglar ett verkligt möte mellan regel och syll. En solid bräda av KL-trä, en bräda där de vinkelräta lamellerna sågats bort samt en bräda av konstruktionsvirke belastades för att undersöka differensen i stämpeltryck. Teoretiska beräkningar utfördes på KL-trä brädorna både i mitten och i änden genom att de olika lamellerna beräknades som enskilda brädor enligt Eurokod 5 samt EKS11 och därefter summerades alla lameller för KL-trä brädan. Resultaten visade att den uppställningen av KL-trä med störst andel lameller som belastades parallellt med fiberriktningen erhöll störst tryckkraftskapacitet och fick högst tryckhållfasthet. I brädan av KL-trä tog de lameller som belastades parallellt med fiberriktningen upp ungefär fyra femtedelar av lasten i tvärsnittet som belastades. De teoretiska beräkningarna som utfördes gav en lägre tryckkraftskapacitet än resultaten från de experimentella testerna. För materialtest 1 där lamellerna fördelade sig 58 % vinkelräta lameller och 42 % parallella lameller erhölls karakteristiska värden på 79,7 kN på tryckkraftskapacitet och 18,6 MPa på tryckhållfasthet. För materialtest 2 där lamellerna fördelade sig 42 % vinkelräta lameller och 58 % parallella lameller erhölls karakteristiska värden på 114,6 kN på tryckkraftskapacitet och 26,8 MPa på tryckhållfasthet. Belastningsfördelningen i KL-trä brädan visade att de parallellt belastade lamellerna tog upp en last motsvarande 80,8 % och de vinkelräta lamellerna tog upp en last motsvarande 19,2 %. De teoretiska beräkningarna utnyttjades till 57 % i jämförelse mot maxlasten från de experimentella testerna, både i mitten och på brädans ände. / Compression perpendicular to the grain is today a problem with tall wood buildings with timber-frame at, for example, the meeting between timber stud and the bottom rail. A material that has become increasingly popular in Sweden is cross-laminated timber, which is referred to as CLT, where lamellae are glued together crosswise to a board. Experiments have previously been performed on the material and it has shownthat a board made of CLT, which is not manufactured today, can withstand a higher pressure than an ordinary board made of structural timber, which could be a solution to the problems with compression perpendicular to the grain in tall wood buildings. The purpose of this thesis is to determine the CLTs characteristic compressive force capacity and compressive strength for two formations of CLT where proportions of perpendicular and parallel lamellae that are loaded in the cross section differ. It will also be investigated how loads are distributed on the lamellae which are loaded parallel to the grain and perpendicular to the grain in a board made of CLT and that theoretical calculations of the compressive force capacity were performed in the middle and at the end of the board. The thesis was comprised of three different methods where the standard SS-EN 408 for compression perpendicular to the grain was used to determine compressive forcecapacity and compressive strength for the two formations of CLT through material tests in a hydraulic press. The load distribution between the lamellae in a CLT-boardwas examined by compression tests at the end of the board and reflects a real meeting between a timber stud and the bottom rail. A solid board made of CLT, a board where the perpendicular lamellae were sawn off and a board made of structural timber were loaded to investigate the difference in compression. Theoretical calculations were performed on the CLT-boards both in the middle and at the end through calculating the different lamellae as individual boards according to Eurocode 5 and EKS11 and then all lamellae for the CLT-board were summed. The results showed that the arrangement of CLT with the largest proportion of lamellae parallel to the grain obtained the largest compressive force capacity and had the highest compressive strength. In the CLT-board, the parallel-loaded lamellae took up about four-fifths of the load in the cross-section that was loaded. The theoretical calculations performed gave a lower compressive force capacity than the results of the experimental tests. For material test 1 where the lamellae were distributed 58% perpendicular lamellaeand 42% parallel lamellae, characteristic values of 79.7 kN on compressive capacity and 18.6 MPa on compressive strength were obtained. For material test 2 where the lamellae were distributed 42% perpendicular lamellae and 58% parallel lamellae, characteristic values of 114.6 kN on compressive capacity and 26.8 MPa on compressive strength were obtained. The load distribution in the CLT-plank shown that the parallel-loaded lamellae took up a load corresponding to 80.8% and the perpendicular lamellae took up a load corresponding to 19.2%. The theoretical calculations were used to 57% in comparison with the maximum load from the experimental test, both in the middle and at the end of the board.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kau-85125 |
| Date | January 2021 |
| Creators | Eriksson, Andreas, Ågren, Gabriel |
| Publisher | Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0026 seconds